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<title>用 Go struct 不能犯的一个低级错误！ - 花落雨忧</title>

<meta property="og:title" content="用 Go struct 不能犯的一个低级错误！ - 花落雨忧">



    



    
    <meta property="description" content="大家好，我是煎鱼。
前段时间我分享了 《手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？》的文章，把基本 Go struct 的比较依据研究了一番。这不，最近有一位读者，遇到了一个关于 struct 的新问题，不得解。
大家一起来看看，建议大家在看到代码例子后先思考一下答案，再往下看。
独立思考很重要。
[&amp;hellip;] 其给出的例子一如下：
[&amp;hellip;] type People &amp;hellip;">
    <meta property="og:description" content="大家好，我是煎鱼。
前段时间我分享了 《手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？》的文章，把基本 Go struct 的比较依据研究了一番。这不，最近有一位读者，遇到了一个关于 struct 的新问题，不得解。
大家一起来看看，建议大家在看到代码例子后先思考一下答案，再往下看。
独立思考很重要。
[&amp;hellip;] 其给出的例子一如下：
[&amp;hellip;] type People &amp;hellip;">
    






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                            <article>
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                                        <h2 class="post-title">
                                            <a href="/posts/go/go-empty-struct/">用 Go struct 不能犯的一个低级错误！</a>
                                        </h2>
                                        
                                        <div class="post-byline">Published on
                                            <a class="date" href="javascript:;">2021/06/17</a>
                                            
                                            
                                            
                                            
                                            
                                        
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                                    <div class="post-content">
                                        <p>大家好，我是煎鱼。</p>
<p>前段时间我分享了 《手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么？》的文章，把基本 Go struct 的比较依据研究了一番。这不，最近有一位读者，遇到了一个关于 struct 的新问题，不得解。</p>
<p>大家一起来看看，建议大家在看到代码例子后先思考一下答案，再往下看。</p>
<p>独立思考很重要。</p>
<h2 id="疑惑的例子">疑惑的例子</h2>
<p>其给出的例子一如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">type</span> <span style="color:#a6e22e">People</span> <span style="color:#66d9ef">struct</span> {}

<span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
 <span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#f92672">&amp;</span><span style="color:#a6e22e">People</span>{}
 <span style="color:#a6e22e">b</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#f92672">&amp;</span><span style="color:#a6e22e">People</span>{}
 <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">==</span> <span style="color:#a6e22e">b</span>)
}
</code></pre></div><p>你认为输出结果是什么呢？</p>
<p>输出结果是：false。</p>
<p>再稍加改造一下，例子二如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">type</span> <span style="color:#a6e22e">People</span> <span style="color:#66d9ef">struct</span> {}

<span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
 <span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#f92672">&amp;</span><span style="color:#a6e22e">People</span>{}
 <span style="color:#a6e22e">b</span> <span style="color:#f92672">:=</span> <span style="color:#f92672">&amp;</span><span style="color:#a6e22e">People</span>{}
 <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Printf</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;%p\n&#34;</span>, <span style="color:#a6e22e">a</span>)
 <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Printf</span>(<span style="color:#e6db74">&#34;%p\n&#34;</span>, <span style="color:#a6e22e">b</span>)
 <span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">==</span> <span style="color:#a6e22e">b</span>)
}
</code></pre></div><p>输出结果是：true。</p>
<p>他的问题是 &ldquo;<strong>为什么第一个返回 false 第二个返回 true，是什么原因导致的</strong>？</p>
<p>煎鱼进一步的精简这个例子，得到最小示例：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#66d9ef">func</span> <span style="color:#a6e22e">main</span>() {
	<span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">:=</span> new(<span style="color:#66d9ef">struct</span>{})
	<span style="color:#a6e22e">b</span> <span style="color:#f92672">:=</span> new(<span style="color:#66d9ef">struct</span>{})
	println(<span style="color:#a6e22e">a</span>, <span style="color:#a6e22e">b</span>, <span style="color:#a6e22e">a</span> <span style="color:#f92672">==</span> <span style="color:#a6e22e">b</span>)

	<span style="color:#a6e22e">c</span> <span style="color:#f92672">:=</span> new(<span style="color:#66d9ef">struct</span>{})
	<span style="color:#a6e22e">d</span> <span style="color:#f92672">:=</span> new(<span style="color:#66d9ef">struct</span>{})
	<span style="color:#a6e22e">fmt</span>.<span style="color:#a6e22e">Println</span>(<span style="color:#a6e22e">c</span>, <span style="color:#a6e22e">d</span>)
	println(<span style="color:#a6e22e">c</span>, <span style="color:#a6e22e">d</span>, <span style="color:#a6e22e">c</span> <span style="color:#f92672">==</span> <span style="color:#a6e22e">d</span>)
}
</code></pre></div><p>输出结果：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-bash" data-lang="bash">// a, b; a <span style="color:#f92672">==</span> b
0xc00005cf57 0xc00005cf57 false

// c, d
&amp;<span style="color:#f92672">{}</span> &amp;<span style="color:#f92672">{}</span>
// c, d, c <span style="color:#f92672">==</span> d
0x118c370 0x118c370 true
</code></pre></div><p>第一段代码的结果是 false，第二段的结果是 true，且可以看到内存地址指向的完全一样，也就是排除了输出后变量内存指向改变导致的原因。</p>
<p>进一步来看，似乎是 <code>fmt.Print</code> 方法导致的，但一个标准库里的输出方法，会导致这种奇怪的问题？</p>
<h2 id="问题剖析">问题剖析</h2>
<p>如果之前有被这个 “坑” 过，或有看过源码的同学。可能能够快速的意识到，导致这个输出是<strong>逃逸分析</strong>所致的结果。</p>
<p>我们对例子进行逃逸分析：</p>
<pre><code>// 源代码结构
$ cat -n main.go
     5	func main() {
     6		a := new(struct{})
     7		b := new(struct{})
     8		println(a, b, a == b)
     9	
    10		c := new(struct{})
    11		d := new(struct{})
    12		fmt.Println(c, d)
    13		println(c, d, c == d)
    14	}

// 进行逃逸分析
$ go run -gcflags=&quot;-m -l&quot; main.go
# command-line-arguments
./main.go:6:10: a does not escape
./main.go:7:10: b does not escape
./main.go:10:10: c escapes to heap
./main.go:11:10: d escapes to heap
./main.go:12:13: ... argument does not escape
</code></pre><p>通过分析可得知变量 a, b 均是分配在栈中，而变量 c, d 分配在堆中。</p>
<p>其关键原因是因为调用了 <code>fmt.Println</code> 方法，该方法内部是涉及到大量的反射相关方法的调用，会造成逃逸行为，也就是分配到堆上。</p>
<h3 id="为什么逃逸后相等">为什么逃逸后相等</h3>
<p>关注第一个细节，就是 “为什么逃逸后，两个空 struct 会是相等的？”。</p>
<p>这里主要与 Go runtime 的一个优化细节有关，如下：</p>
<div class="highlight"><pre style="color:#f8f8f2;background-color:#272822;-moz-tab-size:4;-o-tab-size:4;tab-size:4"><code class="language-golang" data-lang="golang"><span style="color:#75715e">// runtime/malloc.go
</span><span style="color:#75715e"></span><span style="color:#66d9ef">var</span> <span style="color:#a6e22e">zerobase</span> <span style="color:#66d9ef">uintptr</span>
</code></pre></div><p>变量 <code>zerobase</code> 是所有 0 字节分配的基础地址。更进一步来讲，就是空（0字节）的在进行了逃逸分析后，往堆分配的都会指向 <code>zerobase</code> 这一个地址。</p>
<p>所以空 struct 在逃逸后本质上指向了 <code>zerobase</code>，其两者比较就是相等的，返回了 true。</p>
<h3 id="为什么没逃逸不相等">为什么没逃逸不相等</h3>
<p>关注第二个细节，就是 “为什么没逃逸前，两个空 struct 比较不相等？”。</p>
<p><img src="https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/dc05fb027a9a481f83053f08b1ee2868~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image" alt="Go spec"></p>
<p>从 Go spec 来看，这是 Go 团队刻意而为之的设计，不希望大家依赖这一个来做判断依据。如下：</p>
<blockquote>
<blockquote>
<p>This is an intentional language choice to give implementations flexibility in how they handle pointers to zero-sized objects. If every pointer to a zero-sized object were required to be different, then each allocation of a zero-sized object would have to allocate at least one byte. If every pointer to a zero-sized object were required to be the same, it would be different to handle taking the address of a zero-sized field within a larger struct.</p>
</blockquote>
</blockquote>
<p>还说了一句很经典的，细品：</p>
<blockquote>
<blockquote>
<p>Pointers to distinct zero-size variables may or may not be equal.</p>
</blockquote>
</blockquote>
<p>另外空 struct 在实际使用中的场景是比较少的，常见的是：</p>
<ul>
<li>设置 context，传递时作为 key 时用到。</li>
<li>设置空 struct 业务场景中临时用到。</li>
</ul>
<p>但业务场景的情况下，也大多数会随着业务发展而不断改变，假设有个远古时代的 Go 代码，依赖了空 struct 的直接判断，岂不是事故上身？</p>
<h4 id="不可直接依赖">不可直接依赖</h4>
<p>因此 Go 团队这番操作，与 Go map 的随机性如出一辙，避免大家对这类逻辑的直接依赖，是值得思考的。</p>
<p>而在没逃逸的场景下，两个空 struct 的比较动作，你以为是真的在比较。实际上已经在代码优化阶段被直接优化掉，转为了 false。</p>
<p>因此，虽然在代码上看上去是 == 在做比较，实际上结果是 a == b 时就直接转为了 false，比都不需要比了。</p>
<p>你说妙不？</p>
<h4 id="没逃逸让他相等">没逃逸让他相等</h4>
<p>既然我们知道了他是在代码优化阶段被优化的，那么相对的，知道了原理的我们也可以借助在 go 编译运行时的 gcflags 指令，让他不优化。</p>
<p>在运行前面的例子时，执行 <code>-gcflags=&quot;-N -l&quot;</code> 指令：</p>
<pre><code>$ go run -gcflags=&quot;-N -l&quot; main.go 
0xc000092f06 0xc000092f06 true
&amp;{} &amp;{}
0x118c370 0x118c370 true
</code></pre><p>你看，两个比较的结果都是 true 了。</p>
<h2 id="总结">总结</h2>
<p>在今天这篇文章中，我们针对 Go 语言中的空结构体（struct）的比较场景进行了进一步的补全。经过这两篇文章的洗礼，你会更好的理解 Go 结构体为什么叫既可比较又不可比较了。</p>
<p>而空结构比较的奇妙，主要原因如下：</p>
<ul>
<li>若逃逸到堆上，空结构体则默认分配的是 <code>runtime.zerobase</code> 变量，是专门用于分配到堆上的 0 字节基础地址。因此两个空结构体，都是 <code>runtime.zerobase</code>，一比较当然就是 true 了。</li>
<li>若没有发生逃逸，也就分配到栈上。在 Go 编译器的代码优化阶段，会对其进行优化，直接返回 false。并不是传统意义上的，真的去比较了。</li>
</ul>
<p>不会有人拿来出面试题，不会吧，为什么 Go 结构体说可比较又不可比较？</p>
<p>若有任何疑问欢迎评论区反馈和交流，<strong>最好的关系是互相成就</strong>，各位的<strong>点赞</strong>就是<a href="https://github.com/eddycjy">煎鱼</a>创作的最大动力，感谢支持。</p>
<blockquote>
<p>文章持续更新，可以微信搜【脑子进煎鱼了】阅读，回复【<strong>000</strong>】有我准备的一线大厂面试算法题解和资料；本文 <strong>GitHub</strong> <a href="https://github.com/eddycjy/blog">github.com/eddycjy/blog</a> 已收录，欢迎 Star 催更。</p>
</blockquote>
<h2 id="参考">参考</h2>
<ul>
<li>欧神的微信交流</li>
<li>曹大的一个空 struct 的“坑”</li>
</ul>


                                        
                                        
                                        
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                    <p><span class="name">Lican</span></p>
                    <p class="intro">全栈开发者，爱好造轮子。</p>
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                <a href="https://github.com/idoubi/gonews"
                    target="_blank">gonews</a>: &nbsp;Daily news for golang<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/sql2struct"
                    target="_blank">sql2struct</a>: &nbsp;Generate go struct according to SQL<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/goz"
                    target="_blank">goz</a>: &nbsp;Request library used in golang<br>
                
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